Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc tố ở loài ô dược (lindera myrrha)

Xu hướng đi sâu nghiên cứu và tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học tốt từ các loài thực vật làm mỹ phẩm đang ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học bởi ư

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN HOÀNG DŨNG ThS LÊ QUỲNH LOAN

Sinh viên thực hiện : VÕ THỊ THUẬN

CAM ĐOAN

Người thực hiện đề tài xin cam đoan đề tài này là công trình nghiên cứu của riêng người thực hiện đề tài dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Hoàng Dũng và Ths Lê Quỳnh Loan Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực Mọi tài liệu tham khảo dùng trong đề tài này đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố

Tất cả nội dung, sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, không trung thực, người thực hiện đề tài xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

TP Hồ Chí Minh, Ngày 18 tháng 7 năm 2017 Sinh viên thực hiện

Võ Thị Thuận

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Công Nghệ TP.HCM, Ban chủ nhiệm bộ môn Công nghệ sinh học cùng thầy, cô bộ môn Công nghệ sinh học trường Đại học Công Nghệ TP.HCM đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu và kĩ năng để em hoàn thành tốt quá trình học tập, hoàn thành khóa luận này và làm nền tảng chuẩn bị cho công việc sau này

Trong suốt khoảng thời gian làm đề tài tốt nghiệp tại phòng Vi sinh - Viện Sinh học Nhiệt đới Em xin chân thành gửi lời cám ơn đến:

TS Hoàng Quốc Khánh, trưởng phòng vi sinh ứng dụng, Viện Sinh học Nhiệt Đới, Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam, Thầy đã tạo cho em được làm đề tài tại đây

TS Nguyễn Hoàng Dũng đã gợi ý đề tài, tận tình hướng dẫn chi tiết công việc, luôn theo sát chỉ dẫn, động viên em, hỗ trợ kinh phí suốt quá trình làm khóa luận ThS Lê Quỳnh Loan đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và hỗ trợ em trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp Thầy Ngô Đức Duy đã tạo điều kiện, hỗ trợ em làm

đề tài tốt nghiệp

Em xin chân thàh cám ơn cô Nguyễn Hoài Hương, phòng Vi sinh, khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường, Trường Đại học Công Nghệ TP HCM

đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình nhận đề tài

Cám ơn tập thể lớp 13DSH02 đã cùng em trao đổi, cùng nhau học tập trong suốt bốn năm tại trường Đại học Công Nghệ TP.HCM, cám ơn tập thể phòng Vi sinh – Viện Sinh học Nhiệt đới đã động viên và hết lòng giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận

Cuối cùng, con gửi lời cám ơn sâu sắc đến Ba Mẹ đã sinh ra và nuôi dạy con, cám ơn anh chị trong gia đình luôn bên cạnh động viên em trong suốt quá trình học tập và trưởng thành

Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình nghiên cứu, hoàn thiện đề tài này em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ phía quý Thầy Cô

Tp Hồ Chí Minh, Ngày 18 tháng 7 năm

2017

Sinh viên thực hiện

Võ Thị Thuận

MỤC LỤC

CAM ĐOAN i

LỜI CÁM ƠN ii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề………1

2 Tình hình nghiên cứu……… 2

3 Mục đích nghiên cứu……… 3

4 Nhiệm vụ nghiên cứu……… 3

5 Phương pháp nghiên cứu……….4

6 Kết quả đạt được……… 4

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài……….5

8 Kết cấu Đồ án tốt nghiệp……… 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

1.1 Giới thiệu chung về chi Lindera (Họ Lauraceae) 6

1.1.1 Chi Lindera (Họ Lauraceae) 6

1.1.2 Nghiên cứu về thành phần hoá học 8

1.2 Tổng quan về cây ô dược 9

1.2.1 Phân loại khoa học 9

1.2.2 Đặc điểm thực vật 10

1.2.3 Thành phần hoá học 12

1.2.4 Công dụng theo y học dân gian 12

1.3 Tổng quan về quá trình tổng hợp sắc tố da 12

1.3.1 Ảnh hưởng của tia cực tím (UV) trên người 12

1.3.2 Melanin 14

1.3.3 Vai trò của melanin 15

1.3.4 Phân loại melanin 16

1.3.5 Con đường tổng hợp hoá học melanin 17

1.3.6 Các lại bênh liên quan đến sắc tố 19

1.3.7 Một số hoạt chất ức chế quá trình tổng hợp melanin 22

1.4 Tổng quan về chiết xuất dược liệu 27

1.4.1 Chiết xuất dược liệu 27

1.4.2 Phương pháp chiết xuất 29

1.4.3 Phương pháp Soxhlet 31

1.5 Hoạt tính kháng oxy hoá 31

1.5.1 Khái niệm về gốc tự do 31

1.5.2 Phương pháp nghiên cứu tác dụng chống oxy hoá 33

1.6 Sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC 37

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 39

2.2 Vật liệu nghiên cứu 39

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 39

2.2.2 Dụng cụ - Thiết bị 39

2.2.3 Hoá chất 39

2.3 Quy trình thực hiện 40

2.4 Phương pháp nghiên cứu 41

2.4.1 Phương pháp thu và xử lý mẫu 41

2.4.2 Quy trình chiết và thu nhận cao chiết 41

2.4.3 Phương pháp xác định thành phần hoá học 43

2.4.4 Phương pháp thử hoạt tính ức chế gốc tự do (DPPH assay) 47

2.4.5 Phương pháp nuôi cấy tế bào (B16F10) 49

2.4.6 Phương pháp xác định độc tính 49

2.4.7 Phương pháp xác định hàm lượng melanin 49

2.4.8 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC 50

2.4.9 Xử lý số liệu 51

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Kết quả thu nhận cao tổng methanol ô dược 52

3.2 Định tính thành phần cao tổng methanol ô dược 53

3.3 Kết quả hoạt tính kháng oxy hoá của cao tổng methanol ô dược ……… 54

3.4 Khảo sát tác dụng của ô dược lên độc tính của tế bào u sắc tố B16F10……… 56

3.5 Khảo sát tác dụng của ô dược lên quá trình tổng hợp melanin 57

3.6 Kết quả chiết và thu nhận cao phân đoạn 58

3.7 Kết quả định tính thành phần hoá học cao phân đoạn 59

3.8 Kết quả hoạt tính kháng oxy hoá cao chiết phân đoạn 61

3.9 Khảo sát tác dụng của phân đoạn cao lên độc tính và ức chế melanin của tế bào u sắc tố B16F10 63

3.10 Kết quả xác định thành phần hoá học bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 64

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67

4.1 Kết luận 67

4.2 Đề nghị 68

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DHICA 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid

DHI 5,6-dihydroxyindole

DHICA 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylic acid

DMSO Dimethyl sulfoxide

DOPA 3,4-dihydroxyphenylalanine

DPPH 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl

HPLC High Pressure Liquid Chromatography (Sắc ký lỏng hiệu năng cao)

IC50 Half maximal Inhibitory Concentration (Nồng độ của một chất mà tại đó

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hình ảnh một số loài thuộc chi Lindera 8

Hình 1.2 Một số hợp chất Sesquiterpenoids được xác định trong chi Lindera 8

Hình 1.3 Một số hợp chất alkaloids được xác định trong chi Lindera 9

Hình 1.4 Cây ô dược 11

Hình 1.5 Cấu trúc phân tử melanin (1,3,5-triazine-2,4,6-triamine) 14

Hình 1.6 Cấu tạo của da 14

Hình 1.7 Công thức hoá học của các loại melanin .17

Hình 1.8 Hai nhóm chính của melanin .17

Hình 1.9 Sơ đồ các con đường tổng hợp melanin 18

Hình 1.10 Các bệnh da tăng sắc tố .20

Hình 1.11 Các bệnh giảm sắc tố .21

Hình 1.12 Hydroquinone 23

Hình 1.13 Niacinamide (Vitamin B3) 23

Hình 1.14 Arbutin (4-Hydroxyphenyl-α-D-glucopyranoside) 24

Hình 1.15 Azelaic acid 25

Hình 1.16 Kojic acid 26

Hình 1.17 Vitamin C 26

Hình 1.18 Một số hợp chất ức chế quá trình tổng hợp melanin 27

Hình 1.19 Bình ngấm kiệt 30

Hình 1.20 Dụng cụ chiết Soxhlet 31

Hình 1.21 DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl) 34

Hình 1.22 Phản ứng của DPPH (gốc tự do) thành DPPH (không có gốc tự do) 35

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình và phương pháp thực hiện 41

Hình 2.2 Quy trình xử lý mẫu 41

Hình 2.3 Phản ứng của DPPH (gốc tự do) thành DPPH (không có gốc tự do) 47

Hình 2.4 Sơ đồ điều kiện chạy sắc ký HPLC .51

Hình 3.1 Mẫu ô dược 52

Hình 3.2 Mẫu được chiết ngâm dầm với dung môi Methanol và mẫu cao thu được .53

Hình 3.3 Đồ thị thể hiện khả năng kháng oxy hóa của 55

Hình 3.4 Tác dụng của cao methanol ô dược lên độc tính tế bào .56

Hình 3.6 Tác dụng của cao methanol ô dược lên quá trình tổng hợp melanin .57

Hình 3.5 Tế bào B16F10 melanoma thu nhận sau khi xử lý với cao methanol ô dược 57

Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện hiệu suất thu hồi (%) của các cao phân đoạn ô dược 59

Hình 3.8 Đồ thị thể hiện khả năng chống oxi hóa của các cao dịch chiết .61

Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện giá trị IC50 của các phân đoạn cao ô dược 62

Hình 3.10 Tác dụng của phân đoạn cao lên độc tính và ức chế melanin của tế bào u sắc tố B16F10 63

Hình 3.12 Phổ HPLC dịch cao chiết phân đoạn ethyl acetate ô dược 65

Hình 3.11 Phổ HPLC dịch cao chiết methanol ô dược 65

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Melanin là một hợp chất phenolic sinh học cao phân tử có vai trò quan trọng trong việc tạo nên sắc tố da ở người Các hắc tố (melanin) trong da được sản xuất bởi tế bào hắc tố nằm trong lớp nền của biểu mô Trong tế bào hắc tố, melanin được tổng hợp trong một bào quan đặc biệt gọi là melanosome Melanosome chứa nhiều enzyme cần thiết cho quá trình tổng hợp melanin Tuy nhiên, việc gia tăng lượng melanin tổng hợp ở biểu mô sẽ gây ra hiện tượng đen da hoặc một số bệnh về da như: nám da, tàn nhang và tăng sắc tố sau viêm do melanin được tích luỹ vượt mức

ở biểu mô Những biểu hiện bên ngoài của những bệnh này có thể có tác động mạnh đến tâm lý người bệnh cũng như làm giảm các hoạt động xã hội, hiệu quả trong công việc hay tự kỷ Do đó, có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành và rất nhiều hoạt chất làm trắng da đang được sàng lọc Tuy nhiên, tại nhiều quốc gia, các chất làm trắng da như hydroquinone, corticosteroids, các hợp chất chứa thủy ngân vẫn còn được sử dụng bất chấp tác dụng nguy hại của chúng Một số chất khác như arbutin, kojic acid, vitamin C cũng đươc sử dụng nhưng những chất này có nhược điểm là hiệu quả không cao hoặc không bền

Thế giới thực vật là nguồn tài nguyên phong phú và vô cùng quý giá về những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học Không chỉ các nước phương Đông mà các nước phương Tây cũng tiêu thụ một lượng rất lớn dược liệu Nhiều hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học tốt đã được phân lập và đưa vào sử dụng với mục đích chữa bệnh và làm đẹp Xu hướng đi sâu nghiên cứu và tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học tốt từ các loài thực vật làm mỹ phẩm đang ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học bởi ưu điểm của chúng là những hợp chất có thể ức chế quá trình tổng hợp melanin nhưng không gây chết cho tế bào

và có nguồn gốc thiên nhiên độc tính thấp, dễ hấp thu và chuyển hóa trong cơ thể hơn so với các dược phẩm tổng hợp

Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có hệ thực vật đa dạng và phong phú Theo thông kê “Tiếp cận các nguồn gen và chia sẻ lợi ích” của Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới (IUCN) thì nước ta có khoảng gần 13.000 loài thực vật bậc cao trong đó có khoảng hơn 4.000 loài được sử dụng làm thuốc Trước kia, các cây thuốc dân gian đóng vai trò quan trọng trong việc chữa bệnh cho con người Ngày nay, các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ thực vật đã được nghiên cứu và ứng dụng trực tiếp làm các chất dẫn đường cho một loạt các hợp chất ứng dụng mới trong các ngành công nghiệp như chữa bệnh, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm v.v… Do đó, việc tiếp tục nghiên cứu tính chất và tác dụng của các hợp chất thiên nhiên vẫn đang là nhiệm vụ của rất nhiều nha khoa học

Trong thế giới thực vật muôn màu, đa dạng, cây ô dược (Lindera myrrha Merr) là một loài thuộc chi Lindera, họ Long não (Lauraceae) được sử dụng để trị

bệnh một số bệnh trong y học cổ truyền như: đau bụng, nôn mửa, trị tiểu nhiều lần hoặc đái dầm, trị chứng rối loạn tiêu hóa ăn không tiêu, và một số bệnh khác Các nghiên cứu về thành phần hóa học của loài này đã chỉ ra sự có mặt của các lớp chất alkaloid, tinh dầu…Nhiều hoạt chất trong số đó đã thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tốt như: Borneol, Linderane, Linderalactone Tuy nhiên, khả năng kháng oxy hoá và

ức chế quá trình tổng hợp hắc tố của ô dược chưa được nghiên cứu chuyên sâu Do

vậy, đề tài “Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc

tố từ loài ô dƣợc (Lindera myrrha Merr)” được thực hiện để tiến hành kiểm tra

khả năng ức chế quá trình tổng hợp melanin từ ô dược

2 Tình hình nghiên cứu

 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Cho đến nay, những nghiên cứu về loài ô dược vẫn chưa được công bố nhiều Tuy nhiên, những nghiên cứu về những loài thuộc chi Lindera đã được công bố Năm 1925, lần đầu tiên Kondo và cộng sự đã xác định được hợp chất lindeneol

từ loài L strychnifolia Sau đó, năm 1964, takeda và cộng sự đã xác định được hơn

100 chất tương tự, những hợp chất này chủ yếu được phân lập từ L strychnifolia, L

chunii và L aggregate Trong đó có một số hợp chất có tính chống ung thư, chống

viêm và kháng vi – rút

Năm 2011, Kim và cộng sự đa tìm ra các hợp chất flavonoids (có dạng một phân tử flavone kết hợp với một hoặc hai nhóm p-methene) có tác dụng gây độc tế bào và ức chế sự phóng thích LDH từ các tế bào thần kinh H9c2

Chiết xuất L aggregata thường được chỉ định để điều trị các bệnh về hệ tiết

niệu như đái tháo đường và đá tiểu và có tác dụng rõ rệt đến viêm dạ dày mãn tính

và viêm khớp mãn tính đã được Zang và Wang công bố năm 2000

Năm 2002, Lee và cộng sự đã công bố hợp chất lucitone có độc tính tế bào với các dòng tế bào ung thư B16 – F10, HT1080 và K562 với giá trị ED50 lần lượt là 2,2; 2,5 và 8,3 lg/ml

 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Trong tài liệu những cây thuốc và vị thuốc ở Việt Nam, theo Đỗ Tất Lợi, loài ô dược ở Việt Nam được sử dụng như một vị thuốc nam có rất nhiều công dụng chữa bệnh như: trị đau bụng, chứng rối loạn tiêu hoá (ăn không tiêu, ợ hơi, ợ chua, buồn nôn…), tiểu nhiều lần hoặc đái dầm

Mặc dù loài ô dược đã được sử dụng trong y học cổ truyền, nhưng hiện nay ở Việt Nam chưa có hoạt tính ức chế hắc tố nào về loài này Việc nghiên cứu thành phần hóa học và các hoạt tính sinh học sẽ góp phần làm sáng tỏ thêm thành phần hóa học cũng như các kinh nghiệm sử dụng dược liệu này trong dân gian và đặc thù loài tại Việt Nam để định hướng cho những nghiên cứu ứng dụng tiếp theo

3 Mục đích nghiên cứu

- Khảo sát hoạt tính kháng oxy hoá của cao chiết ô dược

- Khảo sát khả năng ức chế quá trình tổng hợp hắc tố của cao chiết ô dược

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

4.1 Giai đoạn 1

- Tiến hành chiết, cô quay chân không và thu cao methanol

- Định tính thành phần hoá học từ cao methanol

- Thử hoạt tính kháng oxy hóa từ cao methanol thu được

- Khảo sát tác dụng của ô dược lên quá trình tổng hợp melanin

- Khảo sát tác dụng của ô dược lên độc tính của tế bào u sắc tố B16F10

4.2 Giai đoạn 2

- Từ cao tổng methanol, tiến hành chiết phân đoạn với các dung môi có độ phân cực khác nhau (hexan, chloroform, ethyl acetate), cô quay chân không

và thu cao chiết

- Khảo sát tác dụng của các cao phân đoạn lên hoạt tính kháng oxy hóa của các phân đoạn

- Khảo sát tác dụng của phân đoạn cao chiết ô dược lên quá trình tổng hợp melanin

- Khảo sát tác dụng của phân đoạn cao chiết ô dược lên độc tính của tế bào u sắc tố B16F10

4.3 Giai đoạn 3

Xác định thành phần hoá học cao ô dược bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC

5 Phương pháp nghiên cứu

 Nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp tài liệu, tư liệu về nguồn nguyên liệu, phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, thành phần hóa học và ứng dụng của loài ô dược

- Tổng hợp tài liệu về phương pháp lấy mẫu, chiết tách và xác định thành phần hóa học các chất từ thực vật

- Tổng hợp tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hóa học và ứng dụng của loài ô dược

 Nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp lấy và xử lí mẫu

- Phương pháp tách chiết các hợp chất hữu cơ bằng dung môi: phương pháp chiết rắn – lỏng, chiết lỏng – lỏng

- Phương pháp xác định thành phần hoá: định tính và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

- Phương pháp sinh học thăm dò hoạt tính kháng oxy hoá và ức chế quá trình tổng hợp hắc tố của cao chiết

- Phương pháp xác định độc tính của cao chiết lên tế bào

 Sử dụng phần mềm Sigma Plot version 10.0 và phần mềm Microsoft Excel

2010 để xử lý số liệu

6 Các kết quả đạt đƣợc

Chiết mẫu ô dược với dung môi, hiệu suất thu hồi 12,46% Từ cao tổng methanol, chiết phân đoạn với bốn loại dung môi, hiệu suất thu hồi của phân đoạn cao hexan là 3,42%, chloroform 10,57% và ethyl acetate 23,45%, nước 43,02% Định tính thành phần hoá học, kết quả cho thấy các mẫu cao đều chứa nhiều hợp chất hoá học như: alkaloid, carbohydrate, flavonoid, chất béo, protein

Cao methanol từ cây ô dược cho hiệu quả ức chế quá trình tổng hợp melanin

và không gây độc cho tế bào ở nồng độ 200 g/ml Cao methanol có khả năng bắt gốc tự do cao với IC50 = 58,89 g/ml

Phân đoạn Ethyl acetate có khả năng bắt gốc tự do cao nhất trong các phân đoạn với IC50 = 10,71 g/ml Cho hiệu quả ức chế tổng hợp melanin và không gây độc với tế bào ở nồng độ 200 g/ml

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Những kết quả nghiên cứu sẽ góp phần cung cấp các thông tin có ý nghĩa khoa học về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của cao ô dược, qua đó góp phần nâng cao giá trị ứng dụng của cây ô dược trong ngành dược liệu

8 Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp

Kết cấu của đồ án tốt nghiệp này gồm có 4 chương:

- Chương 1: Tổng quan tài liệu

- Chương 2: Vật liệu và phương pháo nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả và thảo luận

- Chương 4: Kết luận và đề nghị

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về chi Lindera (Họ Lauraceae)

1.1.1 Chi Lindera (Họ Lauraceae)

Chi Lindera thuộc họ Long não (Laraceae) hay còn gọi là Nguyệt quế, gồm

khoảng 100 loài, phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên toàn thế giới, đặc biệt là các nước Đông Nam Á và Brazil Chúng chủ yếu là các loại

thân gỗ hay cây bụi có hương thơm (Võ Văn Chi, 1997) Cây gỗ có cành non màu xanh, vỏ có mùi thơm, thường có chồi ngủ đông Lá thường mọc cụm đầu cành, có

ba gân chính hay hệ gân đơn giản Hoa mẫu ba, thường có nhị lép và tuyến mật ở gốc chỉ nhị Quả thường có đài dính liền, phát triển thành dạng đấu dưới quả (Phạm Hoàng Hộ, 1991) (Hình 1.1)

Theo thông kê “Tiếp cận các nguồn gen và chia sẻ lợi ích” của Tổ chức Bảo

tồn Thiên nhiên Thế giới (IUCN), Lindera không chỉ mang giá trị kinh tế cao mà

bên cạnh đó nó còn mang tính dược lý và sinh học như khả năng chống ung thư, cao huyết áp, kháng viêm và được dùng làm thuốc giảm đau Các nghiên cứu đã tìm ra được khoảng 341 thành phần có trong cây bao gồm sesquiterpenoids, alkaloids, butanolides, lucidones, flavonoids và phenylpropanoids Butanolides và lucidones quyết định khả năng chống ung thư, trong khi aporphine alkaloids lại quyết định khả năng kháng viêm và giảm đau Tuy vậy, những hợp chất này cần được đánh giá thêm, thông qua các nghiên cứu chuyên sâu

Cây thuộc họ Lauraceae mang giá trị kinh tế cao vì một số loài của chúng

được ứng dụng rộng rãi làm nguồn gia vị, dầu thơm và đặc biệt là dược liệu Hơn nữa, chúng còn đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái vì là loài cây chiếm ưu thế trong các khu rừng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới (Gentry, 1988; Van der

Werff và Richter, 1996) Lindera, một chi chính trong họ Lauraceae, phân bố rất

rộng rãi ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới ở Châu Á và Trung Tây Mỹ, bao gồm khoảng 100 loài (Flora Republicae Popularis Sinicae, 1982)

Hầu hết các loài trong chi Lindera chứa một lượng dầu rất lớn, ứng dụng tốt

trong việc sản xuất xà phòng, chất bôi trơn và dùng để tách chiết acid lauric Nhiều loài khác thì được dùng trong việc sản xuất gia vị, nước hoa và vật liệu xây dựng Đáng nói nhất đó là tính dược liệu của chi Những chiết xuất từ củ, thân, lá, rễ…có công dụng ấm thận, giảm đau, chán nản (17 công thức trong “Dược điển Trung

Quốc”); điều trị các bệnh tiết niệu như đái dầm, sỏi thận và dùng để chữa trị viêm khớp, viêm dạ dày mãn tính Ngoài ra, lá của một số loài thuộc chi Lindera như L

aggregate còn điều trị viêm vú, viêm tế bào da, mụn nhọt (Han và cộng sự, 2008)

Lá tươi xào với rượu gạo có thể điều trị bệnh thấp khớp Chiết xuất của L

aggregate tại Nhật Bản được dùng để điều trị bệnh đột quỵ và bệnh tả (Chou và

cộng sự, 2000)

Vỏ cây của loài L obtusiloba dùng làm tan máu bầm, thông cổ Rễ của L

glauca điều trị mệt mỏi, viêm khớp (Zang và Wang, 2000) Rễ, vỏ cây và cành của

L umbellata chữa loét dạ dày, đau bụng, bệnh tả, tê phù, chống co thắt (Tanaka và

cộng sự, 1985)

Lindera glauca Lindera aggregate

1.1.2 Nghiên cứu về thành phần hoá học

Trong tổng thể, 341 chất chuyển hóa thứ cấp đã được cô lập và xác định từ chi

Lindera cho đến nay Những thành phần chủ yếu gồm có bảy loại: sesquiterpenoids,

alkaloids, butanolides, lucidones, flavonoids, phenylpropanoids và các loại khác Trong đó, sesquiterpenoids và alkaloids là thành phần chiếm ưu thế (Hình 1.2, hình 1.3)

1.1.2.1 Sesquiterpenoids

Năm 1925, Kondo và cộng sự lần đầu tiên đã xác định được hợp chất lindeneol

từ loài L strychnifolia Năm 1964, Takeda và cộng sự đã xác định được hơn 100 chất tương tự Nhìn chung, những hợp chất này được phân lập từ L strychnifolia, L

chunii, và L aggregata Một số hợp chất có đặc tính kháng ung thư, kháng viêm và

kháng vi-rút

Hình 1.1 Hình ảnh một số loài thuộc chi Lindera

Hình 1.2 Một số hợp chất Sesquiterpenoids được xác định trong chi

ethylazulene

Linderazulene

1.1.2.2 Alkaloids

Alkaloids là một trong những chất chuyển hoá thứ cấp phổ biến nhất và là

thành phần quan trọng trong chi Lindera Đa số các hợp chất alkaloids có tác dụng

giảm huyết áp, chống viêm và giảm đau đáng kể

Năm 2000, Chang và cộng sự đã xác định được những hợp chất alkaloids từ 10

loài Lindera như: aporphines, benzylinocinolines, isopavines, proaporphine

Ngành: Ngọc Lan (Magnoliophyta)

Lớp: Ngọc Lan (Magnoliopsida)

Bộ: Long Não (Laurales)

Họ: Long não (Lauraceae)

Chi: Lindera

Loài: Lindera Myrrha Merr

Cây ô dược có tên khoa học là Lindera myrrha (Lour.) Merr Ngoài ra còn

có các đồng danh khoa học là: Lindera myrrha (Lour.) Merr, Laurus myrrha Lour

(Hình 1.4)

Tại Việt Nam, cây ô dược còn được gọi là: thiên thai ô dược, bàng tỵ, bàng

kỳ, nuy chướng, nuy cước chướng, đài ma, phòng hoa, thai ô dược, thổ mộc hương, tức ngư khương, kê cốt hương, bạch diệp sài, cây dầu đắng, ô dược nam (Lê Đình Sáng, 2010)

1.2.2 Đặc điểm thực vật

Ô dược là một cây gỗ nhỏ:

Thân cao độ 1,3 - 1,4 m, cành non, gầy, màu đen nhạt, có long vàng hoe, khi

già trở nên nhẵn (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Lá mọc so le, hình bầu dục hoặc hình trứng, dài 6 cm, rộng 2 cm, đầu lá thót

thành đuôi ngắn, gốc hơi tròn, mặt trên nhẵn bóng, mặt dưới có lông, có ba gân, hai gân phụ bắt đầu từ điểm cách cuống lá 2 mm, dài ra chừng 2/3 lá, mặt trên lõm, mặt dưới lồi lên Cuống dài 7 - 10 mm, lúc đầu có lông, sau nhẵn, mặt trên hõm thành rãnh (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Cụm hoa tán đơn tính, hợp thành tán nhỏ, mọc ở nách lá, không cuống,

đường kính 3 - 4 mm Bao hoa 6 thùy, ở hoa đực, nhị hữu thụ 9, xếp 3 vòng, vòng trong cùng mỗi nhị có 2 tuyến, nhị lép 3 Bầu gần hình cầu, có lông, vòi cong Quả mọng hình trứng khi chín có màu đỏ, một hạt (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Rễ ô dược đa số hình thoi, hơi cong, hai đầu hơi nhọn, phần giữa phình to

thành hình chuỗi dài khoảng 10 - 13 cm, đường kính ở chỗ phình to là 1 - 2 cm Mặt ngoài màu nâu vàng hoặc màu nâu nhạt vàng, có vết của rễ tơ đã rụng, có vằn nứt

ngang và nếp nhăn dọc Cứng, khó bẻ gãy, mặt cắt ngang màu nâu nhạt, hơi hồng, hơi có bột, ở giữa màu đậm hơn, có vằn tròn, và vằn hoa cúc Mùi hơi thơm, vị hơi đắng, cay (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Toàn cây có mùi thơm, vị đắng (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Mùa hoa nở rộ tháng 4, ở phía Nam mùa hoa sớm hơn Cây tái sinh bằng hạt (Lê Đình Sáng, 2010)

Hình 1.4 Cây ô dược

Ở Việt Nam, cây thường mọc hoang ở nhiều tỉnh toàn miền Bắc Nhiều nhất tại các tỉnh miền Trung như: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh Tại Bắc Bộ, có ở Hòa Bình, Hà Tây Trên thế giới, cây mọc nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc (Đỗ Tất Lợi, 2000)

1.2.3 Thành phần hoá học

Trong ô dược, người ta xác định được các chất ankaloids như linderan

C8H10O2, linderen C8H14O2, rượu linderola C11H22O và axit linderic C15H18O3 và este của rượu linderola Ngoài ra, người ta còn xác định được một xeton với công thức C15H18O2 và một chất linderazulen với công thức C14H16 (Đỗ Tất Lợi, 2000)

1.2.4 Công dụng theo y học dân gian

Trong y học cổ truyền, rễ cây ô dược được dùng làm dược liệu và được bào chế bằng cách:

- Hái thứ rễ bàng chung quanh có từng đốt nối liền nhau, bỏ vỏ, lấy lõi, sao qua họăc mài (Lê Đình Sáng, 2010)

- Đào rễ, cắt bỏ rễ con, rửa sạch, phơi khô Nếu thái miếng thì rễ tươi lấy về, cạo sạch vỏ ngoài (có khi không cạo) ngâm vào nước thỉnh thoảng thay nước rồi thái thành từng miếng mỏng phơi khô (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Có tác dụng điều trị các triêu chứng như: trị đau bụng do trúng hàn khí trệ, đau bụng kinh, tiểu nhiều lần hoặc đái dầm, chứng rối loạn tiêu hóa: ăn không tiêu đầy bụng, ợ hơi, ợ chua, nôn, buồn nôn (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Ô dược có tác dụng hai mặt đối với cơ trơn bao tử và ruột, có tác dụng làm tăng nhu động ruột, giúp ruột bài khí, đồng thời làm giảm trương lực của ruột thỏ cô lập Ô dược có thể làm tăng tiết dịch ruột (Đỗ Tất Lợi, 2000)

Bột ô dược khô có tác dụng rút ngắn thời gian tái canxi hóa của huyết tương, rút ngắn thời gian đông máu và có tác dụng cầm máu (Đỗ Tất Lợi, 2000)

1.3 Tổng quan về quá trình tổng hợp sắc tố da

1.3.1 Ảnh hưởng của tia cực tím (UV) trên người

Cuộc sống trên trái đất kể từ khi ra đời đã phụ thuộc vào một nguồn năng lượng mặt trời Trong quang hợp, sinh vật như vi khuẩn, tảo và các thực vật bậc cao

sử dụng chất diệp lục để thu năng lượng từ khu vực cụ thể của quang phổ của mặt trời, cho phép nó được chuyển đổi thành năng lượng hóa học sử dụng trong các hình thức của phân tử đường, với oxy phân tử như một sản phẩm phụ quan trọng Mặc dù chúng ta được hưởng rất nhiều tác dụng có lợi của năng lượng bức xạ mặt trời, nhưng con người cũng rất nhạy cảm với những tác động có hại của một thành phần của quang phổ: ánh sáng cực tím (Przemyslaw và Maja, 2006)

Tia cực tímhaytia tử ngoại,tia UV(Ultraviolet) làsóng điện từ cóbước sóngngắn hơnánh sáng nhìn thấynhưng dài hơntia X, có bước sóng từ 100 đến

400 nm Phổ tia cực tím có thể chia ra thànhtử ngoại gần(có bước sóng từ 380 đến

200nm) vàtử ngoại xạhaytử ngoại chân không(có bước sóng từ 200 đến 10 nm) (Andrzej và John, 1988)

Khi quan tâm đến ảnh hưởng của tia cực tím lên sức khỏe con người và môi trường, thì phổ của tia cực tím chia ra làm các phần: UVA (380 - 315 nm), hay gọi

là sóng dài hay "ánh sáng đen", UVB (315 - 280 nm) gọi là bước sóng trung bình và UVC (ngắn hơn 280 nm) gọi là sóng ngắn hay có tính tiệt trùng UV chân không với bước sóng 100 - 200 nm và UVC (200 - 290 nm) có tác dụng gây đột biến và gây chết người (Andrzej và John, 1988)

 UVC: Do là vùng bức xạ có năng lượng cao nhất nên tia UVC có khả năng gây tổn hại nhất cho đôi mắt và làn da Tuy nhiên hiện nay do nhiều tác động, tầng ozone bảo vệ trái đất đang ngày càng yếu (mỏng đi và có nhiều lỗ thủng) nên có khả năng cho phép các bức xạ năng lượng cao UVC lọt xuống bề mặt trái đất, rất dễ gây nên các vấn đề sức khỏe trầm trọng

 UVB: Các bức xạ UVB thì có thể đi xuyên qua tầng ozone (mặc dù cũng đã được lọc một phần) Chúng chỉ chiếm khoảng 3% trong phổ tia UV do mặt trời chiếu và đi xuống tới trái đất, và rất hiệu quả trong việc kích thích gây cháy nắng và sắc tố của da người

 UVA: Đây là lượng bức xạ cực tím có nhiều nhất (chiếm tới 97%), do chúng

dễ dàng xuyên qua tầng ozone Tia UVA có thể xuyên qua giác mạc, đi vào thủy tinh thể hay võng mạc ở bên trong mắt UVA được chia thành UVA1 (320 - 340 nm)

và UVA2 (340 - 400 nm)

Khi da tiếp xúc thường xuyên với ánh nắng mặt trời mà không được bảo vệ có thể làm hư hại cho DNA, thậm chí làm đột biến các tế bào da do bị biến đổi về cấu trúc và sinh hóa Tia UVB gây ban đỏ ngay lập tức, đồng thời kích thích hắc tố melanin và gây ung thư da Quan trọng hơn, UV gây đột biến dẫn đến ung thư tế bào đáy và tế bào vảy (Wang và Lin, 2006; Andrzej và John, 1988)

Hình 1.5 Cấu trúc phân tử melanin (1,3,5-triazine-2,4,6-triamine)

Trong da, sự hình thành hắc tố xảy ra sau khi tiếp xúc với bức xạ tia cực tím, khiến làn da chuyển màurám nắng mặt trời rõ ràng Melanin là một chất hấp thụ ánh sáng hiệu quả (hơn 99,9% tia UV hấp thụ) (Meredith và Riesz, 2004).Bởi vì đặc tính này, melanin có tác dụng bảo vệ tế bào da khỏitác hại bức xạ UV, giảm nguy cơung thư da

Tuy nhiên, việc gia tăng lượng melanin tổng hợp ở biểu mô sẽ gây ra hiện tượng

đen da Ngoài ra, một số bệnh về da có thể dẫn đến việc tích lũy vượt mức melanin

ở biểu mô Các bệnh này bao gồm nám da, tàn nhang và tăng sắc tố sau viêm, người không có sắc tố melanin gọi là bạch tạng (hypopgimentation) đây là một loại bệnh rối loạn quá trình tổng hợp sắc tố melanin bẩm sinh (Solano và cộng sự, 2006) Trong một thời gian dài, khoa học đã chứng minh được rằng thiếu hoặc không

có melanin là một loại bệnh lý mang tính di truyền không tốt cho sức khỏe con cái đời sau

1.3.3 Vai trò của melanin

Ở người, melanin được tìm thấy trong da, tóc, tế bào biểu mô sắc tố nằm dưới võng mạc, tủy xương và lớp trong của tuyến thượng thận, vân mạch của tai trong,

và sắc tố mang tế bào thần kinh của một số hạt nhân não sâu (Chen và cộng sự, 2009)

Melanin là sắc tố tự nhiên của da, quy định màu sắc của da Melanin nằm phân

bố rải rác ở dưới lớp đáy của thượng bì Sự hình thành melanin cần có sự tác động của men Tyrosinase và về lâu dài có sự tham gia của tia tử ngoại trong ánh nắng mặt trời Ngoài ra, sự tạo thành melanin còn chịu ảnh hưởng của yếu tố nội tiết và thần kinh Melanin chính là yếu tố quyết định màu da của mỗi người (Chen và cộng

sự, 2009)

Melanin cung cấp nhiều lợi ích cho con người Một trong những lợi ích được công nhận nhiều nhất liên quan đến tia cực tím của mặt trời Melanin giúp bảo vệ da chống lại các tác hại của tia cực tím, ngăn chặn tia cực tím có hại và không cho chúng thâm nhập vào cơ thể một cách tự nhiên (Chen và cộng sự, 2009) Melanin là một chất hấp thụ ánh sáng hiệu quả (hơn 99,9% tia UV hấp thụ) Melanin cũng rất quan trọng cho độ sắc nét của thị lực, có tác dụng làm giảm thiểu số lượng của chùm ánh sáng vào mắt Ngoài ra melanin còn là chất chống oxy hóa, chất kháng khuẩn, vi sinh vật và nấm bệnh gây hại cho cơ thể (Wang và Lin, 2006)

1.3.4 Phân loại melanin

Ở người, có ba loại cơ bản của melanin: eumelanin, pheomelanin, và neuromelanin Tuy nhiên, eumelanin và pheomelanin là hai nhóm chính (Ana và cộng sự, 2003) (Hình 1.7, hình 1.8)

Eumelanin: là loại melanin phổ biến nhất, trong đó có hai loại eumelanin nâu

và eumelanin đen Eumelanin thường được tìm thấy ở da và mắt và xuất hiện nhiều hơn ở những người có làn da đen (Andrzej và John, 1988) Trong tế bào melanocyte, eumelanin được tổng hợp trong một bào quan đặc biệt gọi là eumelanosome Eumelanin không tan, có hình dạng elip và có nguồn gốc từ sự oxi hóa hiếu khí của tyrosine với sự có mặt của enzym tyrosinase (Meredith và Riesz, 2004)

Pheomelanin cũng được tìm thấy trong tóc và da, xuất hiện nhiều ở những người có làn da trắng hơn Pheomelanin là một cysteine chứa polymer đỏ của đơn

vị benzothiazine chủ yếu chịu trách nhiệm cho tóc màu đỏ, do pheomelanin được tổng hợp trong pheomalanosome Các pheomelanin tan trong dung dịch kiềm, dạng hình cầu, có màu từ vàng đến nâu đỏ (Ana và cộng sự, 2003)

Neuromelanin được tìm thấy trong não, tuy nhiên chức năng vẫn còn mơ hồ (Brenner và Hearing, 2008)

Hình 1.7 Công thức hoá học của các loại melanin

(A) Eumelanin; (B) Pheomelanin; (C) Neuromelanin

Hình 1.8 Hai nhóm chính của melanin (Ana và cộng sự, 2003)

(A) Eumelanin, (B) Phenomelanin

Quá trình tổng hợp melanin diễn ra trong bào quan có màng bị ràng buộc gọi melanosome, trong đó có chứa các enzyme cụ thể kiểm soát việc sản xuất các sắc tố

Hình 1.9 Sơ đồ các con đường tổng hợp melanin (Andrzej and John, 1988)

Bước đầu tiên là hạn chế tỷ lệ hình thành hắc tố melanin được trung gian bởi enzyme tyrosinase xúc tác chuyển hóa tyrosine thành 3,4-dihydroxyphenylalanine (DOPA) và tiếp theo là quá trình oxy hóa DOPA thành DOPA quinone Bằng cách

tự oxy hóa và tạo vòng tự phát, DOPA sản xuất 5,6-dihydroxyindole (DHI) melanin Khi có sự hiện diện của enzyme tyrosinase thì enzyme sẽ xúc tác protein 2 (TRP-2) còn được gọi là DOPA chrometautomerase tạo thành 5,6-dihydroxyindole-2- carboxylic acid (DHICA) TRP-1 còn được gọi là DHICA oxidase, có chức năng thúc đẩy quá trình oxy hóa và trùng hợp của DHICA melanins Hơn nữa, nếu sulphydryl (Glutathione hay cysteine) có sẵn khi DOPA quinone được tạo ra, thì Cysteinyl DOPA có thể được hình thành Sau đó Phaeomelanin được sản xuất bằng

cách thực hiện quá trình oxy hóa, tạo vòng và trùng hợp (Andrzej và John, 1988) (Hình 1.9)

1.3.6 Các lại bênh liên quan đến sắc tố

1.3.6.1 Bệnh gia tăng sắc tố

Mặc dù hắc tố melanin có vai trò giảm sự mẫn cảm của da đối với tia tử ngoại, nhưng melanin chính là nguyên nhân làm tăng sản lượng và tích tụ melanin gây ra bệnh da tăng sắc tố Sự gia tăng sắc tố của da thường xảy ra và biểu hiện trong một loạt các hình thức khác nhau (Jimbow và cộng sự, 1976)

Bởi vì ta có thể nhìn thấy bản chất của bệnh ngoài da, chúng tác động đáng kể đến tâm lý trên bệnh nhân bị ảnh hưởng Tổn thương hay biến dạng trên khuôn mặt,

có thể ảnh hưởng đáng kể đến cảm xúc hạnh phúc của người này và có thể góp phần giảm chức năng ở xã hội, năng suất tại nơi làm việc hay trường học, và lòng tự trọng (Briganti và cộng sự, 2003)

Các bệnh có biểu hiện tăng sắc tố ở da bao gồm một số bệnh có căn nguyên di truyền hay bẩm sinh, do rối loạn chuyển hoá, do nội tiết, do hoá chất hoặc thuốc, do dinh dưỡng, yếu tố vật lý… và các nguyên nhân khác Ba trong số các rối loạn tăng sắc tố phổ biến hơn bao gồm bệnh rám má (melasma), sạm da (lentigo), và hội chứng tăng sắc tố sau viêm (post -inflammatoryhyperpigmentation) (PIH) (Briganti

và cộng sự, 2003) (Hình 1.10)

 Bệnh rám má (melasma): Bệnh lành tính, tuy không mấy ảnh hưởng đến sức khỏe nhưng bệnh nám da lại được rất nhiều phụ nữ quan tâm bởi nó ảnh hưởng đến sắc đẹp và gây phiền toái mất tự tin cho phụ nữ Bệnh thường có các biểu hiện lâm sàng ở hai bên má, trán, cằm, mũi xuất hiện những vết màu nâu, hay xanh đen, sắp xếp đối xứng Kích thước của thương tổn thay đổi khi nhỏ khi to Bờ rõ nhưng không đều Màu sắc thương tổn thường xạm như chì, đồng đều, đôi khi có nâu hay đen xạm Thương tổn không teo da, không bong vảy da và không có ngứa

 Bệnh sạm da (lentigo): là tình trạng nhiều dát tăng sắc tố đều, rời rạc, màu sắc thay đổi từ nâu nhạt tới đen Lentigo kéo dài, nhạt màu đi khi ngưng tiếp xúc ánh sáng mặt trời Là những thương tổn lành tính gặp ở bất kỳ vùng da hay niêm

mạc nào Có thể là biểu hiện của một bệnh về gene hay liên quan đến trị liệu tia cực tím

 Hội chứng tăng sắc tố sau viêm, vùng da bị tổn thương, lành lại rồi để lại vết thâm Các nguyên nhân gây ra PIH: bị mụn để lại thâm, nhất là mụn nang, sưng to dưới da, chấn thương cơ học để lại sẹo và thâm, thậm chí các trị liệu thẩm mỹ mài mòn da, lột da hóa học, laser, IPL Cơ bản khi da bị tổn thương ở đâu, lượng melanin ở đó sẽ nhiều hơn, khi da lành sẽ rất dễ để lại vết thâm

(A) (B)

(C) (D)

Hình 1.10 Các bệnh da tăng sắc tố (Briganti và công sự, 2003)

(A, B) Sạm da, (C) Rám má, (D) Hội chứng tăng sắc tố sau viêm

1.3.6.2 Bệnh mất sắc tố

Da bị sạm màu luôn là vấn đề khiến chúng ta xấu hổ và khó chịu Thế nhưng, còn có một loại rối loạn sắc tố da nữa cũng ảnh hưởng không nhỏ đến những người mắc

phải chúng, đó chính là giảm sắc tố da Giảm sắc tố da, hay còn gọi là mất sắc tố da,

là kết quả của việc sụt giảm lượng melanin sản sinh trong cơ thể Khi mắc chứng rối loạn sắc tố da này, da bạn sẽ bị viêm và phần nào mất đi màu sắc của nó Giảm sắc

tố da có thể có nhiều dạng biểu hiện khác nhau như lang ben, bạch tạng (Briganti

và cộng sự, 2003) (Hình 1.11)

 Bệnh bạch biến: loại mất sắc tố này là một dạng bệnh tự miễn khi các tế bào sản xuất sắc tố bị tổn thương Bệnh bạch biến gây ra các mảng màu trắng, mềm mịn trên da của bạn và có thể xuất hiện ở bất kì nơi nào trên cơ thể Bệnh bạch

(A) (B)

(C) (D)

Hình 1.11 Các bệnh giảm sắc tố (A) Bệnh bạch biến, (B) bệnh bạch tạng,

(C) Bệnh vẩy nến, (D) bệnh vẩy đốm trắng

biến có thể ảnh hưởng tới tất cả mọi người, nhưng những người có làn da tối màu

dễ mắc phải bệnh này hơn

 Bạch tạng: tình trạng này rất hiếm và thường xảy ra khi bạn mắc phải bệnh rối loạn do mất một loại enzym sản xuất melanin trong cơ thể Kết quả là người bị bệnh bạch tạng có một loại gen bất thường khiến cho cơ thể không sản sinh ra sắc

tố melanin Người bị bệnh bạch tạng sẽ có tóc trắng, da trắng, hoặc mắt cũng trắng do sự thiếu hụt sắc tố Người da trắng dễ bị mắc hội chứng này hơn so với các chủng tộc người khác

 Các rối loạn sắc tố khác: bao gồm vẩy phấn trắng, lang ben, mất sắc tố sau viêm, viêm da trên cơ địa dị ứng, bệnh vẩy nến

1.3.7 Một số hoạt chất ức chế quá trình tổng hợp melanin

Hiện nay có rất nhiều chất có khả năng ức chế quá trình tổng hợp melanin được sử dụng trong mỹ phẩm cũng như trong việc điều trị các bệnh liên quan đến rối loạn làm tăng lượng sắc tố

1.3.7.1 Hydroquinone

Là một đồng phân của benzene làm trắng da bằng cách triệt tiêu các tế bào melanocytes sản sinh melanin (Hình 1.12) Mặc dù được coi là cách làm trắng da nhanh nhất cho đến thời điểm hiện tại, nó vẫn không thể làm trắng da ngay tức thì được do không có khả năng triệt tiêu các melanin đã vốn có Các melanin này phải đợi để được đào thải qua quá trình bong da chết thường là vài tuần có khi vài tháng

(O’Donoghue, 2006)

Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy hydroquinone có tác dụng phụ rất lớn, nếu sử dụng lâu dài còn gây nên hiện tượng bị tối màu mảng da (O’Donoghue, 2006) Một số nghiên cứu còn đưa ra được mối quan hệ của việc sử dụng

hydroquinone với bệnh ung thư leukemia

1.3.7.2 Niacinamide

Niacinamide là một dạng hoạt tính sinh học của niacin (vitamin B3) được tìm thấy rộng rãi trong nhiều loại rau củ và nấm men Niacinamide đã đề xuất một số các ứng dụng dược liệu trong da bao gồm chống viêm, ngăn ngừa ảnh ức chế miễn dịch và tăng sự tổng hợp lipid nội bào (MacKay và cộng sự, 2012) (Hình 1.13)

1.3.7.3 Arbutin

Arbutin là một thành phần làm trắng da quen mặt trong các mỹ phẩm Về mặt hoá học, Arbutin chính là một dạng hydroquinone (một chất làm trắng da) nhưng phân tử của nó có thêm glucose (Hình 1.14) Chính glucose này là yếu tố quyết định cách làm việc khác nhau của Hydroquinone và Arbutin và đã được FDA thông duyệt Thay vì giết chết các tế bào melanocytes, Arbutin giúp ức chế enzyme sản sinh ra melanin trong tế bào Chính bởi cách làm việc khác nhau, Arbutin là chất làm trắng da lành tính hơn và không đem lại các tác dụng phụ không mong muốn như Hydroquinone mặc dù có thể kết quả chậm hơn (Solano và cộng sự, 2006; Duskova và cộng sự, 2005)

Hình 1.12 Hydroquinone

Hình 1.13 Niacinamide (Vitamin B3)

Arbutin tồn tại ở hai dạng, alpha và beta Dạng alpha cho mức độ ổn định cao hơn và có tác dụng ức chế mạnh hơn so với dạng beta (Duskova và cộng sự, 2005)

Alpha-Arbutin là hợp chất hóa học của glucopyranoside, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 20oC, độ pH từ 3,5 - 6,5, dạng hạt bột mịn màu trắng không mùi Trong tự nhiên, alpha-arbutin được chiết xuất từ cây Bearberry một loại cây mọc tại hầu hết các vùng phía Bắc phía nam nước Mỹ Alpha-Arbutin cũng được tìm thấy trong mầm lúa mì, da lê và lá của quả việt quất

4-Hydroxyphenyl-α-D-và nam việt quất Tuy nhiên, do việc chiết xuất từ tự nhiên khó khăn nên hiện tại aphal-Arbutin chủ yếu được tổng hợp từ phòng thí nghiệm (Briganti và cộng sự, 2003)

Alpha-Arbutin hoạt động bằng cách ức chế quá trình oxy hóa enzyme tyrosinase và giảm chuyển đổi DOPA - một loại enzym chịu trách nhiệm sản xuất melanin gây sạm da Hắc sắc tố sản sinh có thể ảnh hưởng bởi bệnh viêm gan và cũng có thể là do tiếp xúc quá nhiều với tia UV hoặc hình thành từ những vết sẹo mụn trứng cá và các nguyên nhân khác (Solano và cộng sự, 2006; Duskova và cộng

sự, 2005)

1.3.7.4 Azelaic acid

Azelaic acid là một dicarboxylic acid có nguồn gốc tự nhiên (Hình 1.15), xuất hiện trong các loại ngũ cốc như lúa mạch và lúa mì Trong ngành da liễu, azelaic acid thường được khuyên dùng cho các trường hợp bị mụn, trứng cá thay thế cho tretinoin Không những thế, rất nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng Azelaic acid còn có tác

Hình 1.14 Arbutin (4-Hydroxyphenyl-α-D-glucopyranoside)

dụng điều trị các vấn đề về sắc tố da như sạm, nám, tàn nhang hay bệnh đỏ da (rosacea)

Vào năm 2002, FDA Mỹ đã phê duyệt và thông qua việc sử dụng Azelaic acid

để điều trị mụn Vì là một chất kháng khuẩn tự nhiên nên Azelaic acid có tác dụng

tuyệt vời cho những làn da đang phải chiến đấu với mụn nhọt gây nên bởi vi khuẩn

Khi bôi ngoài da, Azelaic acid xâm nhập vào các lỗ chân lông, ức chế sự phát triển của vi khuẩn trong nang lông, giúp giảm viêm và loại bỏ tế bào chết cứng đầu, giảm sưng tấy và ngăn ngừa sự phát triển của mụn

Năm 2007, các nhà khoa học đã tìm ra tính năng mới của Azelaic acid trong ngành công nghiệp chăm sóc da Họ tin rằng Azelaic acid có khả năng ức chế sản sinh melanin giúp điều trị các bệnh về sắc tố da như sạm, nám, tàn nhang hay thậm chí sẹo mụn

Trước khi Arbutin xuất hiện thì Kojic acid được coi là thay thế tốt nhất cho Hydroquinone Được chiết xuất từ một loại nấm lên men, Kojic acid có tác dụng ức chế enzyme tyrosinase sản sinh melanin (Hình 1.16)

Theo một số nghiên cứu Kojic acid có tác dụng tương đương với Hydroquinone Tuy nhiên do Kojic acid không bền vững khi tiếp xúc với không khí

và phản ứng với các chất khác khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời nên vẫn chưa tối

ưu được như Arbutin

(https://en.wikipedia.org/wiki/Kojic)

Hình 1.15 Azelaic acid

1.3.7.6 Vitamin C

Là một chất có tác dụng chống oxy hóa và bảo vệ cấu trúc tế bào (gồm DNA) tránh các tổn thương Vitamin C cũng giúp cơ thể đương đầu với ô nhiễm môi trường, tăng cường chức năng miễn dịch, ức chế sự hình thành các hợp chất sinh ung trong cơ thể, ngoài ra vitamin C còn có tác dụng làm chậm quá trình sản sinh melanin Chính vì thế mà trong hầu hết các sản phẩm dưỡng trắng sang da đều có chứa một dạng nào đó của Vitamin C (Hình 1.17) (https://vi.wikipedia.org/wiki/Vitamin_C)

1.3.7.7 Những thành phần khác

Ngoài các thành phần kể trên thì còn một số các thành phần khác có tác dụng làm trắng da có thể tìm thấy trong mỹ phẩm như Licorice Extract, Mulberry Extract (Salona và cộng sự, 2006) (Hình 1.18)

Hình 1.18.Một số hợp chất ức chế quá trình tổng hợp melanin

(Salona và cộng sự, 2006)

1.4 Tổng quan về chiết xuất dƣợc liệu

1.4.1 Chiết xuất dược liệu

 Chiết xuất là phương pháp sử dụng dung môi để lấy các hợp chất tự nhiên ra khỏi thực vật thô ban đầu Sản phẩm thu được của quá trình chiết xuất là một dung dịch của các chất hoà tan trong dung môi Dung dịch này gọi là dịch chiết Quá trình chiết xuất xảy ra như sau:

- Dung môi thâm nhập vào bên trong dược liệu

- Dung môi hoà tan các chất bên trong dược liệu

- Khuếch tán các chất có trong dung môi (Khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu) bao gồm:

+ Khuếch tán các chất tan từ trong dược liệu qua màng tế bào qua mặt ngoài dược liệu (khuếch tán qua lỗ xốp và khuếch tán phân tử)

+ Khuếch tán các chất từ mặt ngoài dược liệu ra lớp dung môi xa hơn (khuếch tán phân tử)

+ Khếch tán các chất theo chuyển động của dung môi (khuếch tán đối lưu)

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất: bản chất của chất tan, dung môi, nhiệt độ, áp suất, cấu tạo của vách tế bào, kích thước tiểu phân bột dược liệu…)

sẽ quyết định chất lượng và hiệu quả của quá trình chiết xuất

 Lựa chọn dung môi chiết phù hợp là một yếu tố quan trọng của qúa trình chiết xuất Dung môi chiết phụ thuộc vào bản chất của chất cần chiết, các thành phần cần chiết cũng như tạp chất trong dược liệu Cần lựa chọn dung môi sao cho

có khả năng hoà tan tối đa các chất có tác dụng điều trị và tối thiểu các tạp chất trong dược liệu Một số yêu cầu về dung môi chiết xuất khi lựa chọn:

- Dễ thấm vào dược liệu (độ nhớt thấp, sức căng bề mặt nhỏ…)

- Hoà tan chọn lọc (hoà tan nhiều hoạt chất, ít tạp chất)

- Trơ về mặt hoá học (không làm biến đổi hoạt chất, không gây khó khăn cho quá trình bảo quản, không bị biến đổi ở nhiệt độ cao)

- Dễ bay hơi khi cần cô dặc dịch chiết

Ví dụ về lựa chọn dung môi trong chiết xuất được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Dung môi khác nhau dung trong chiết xuất các nhóm hoạt chất trong

dược liệu (Houghton và Raman, 1998)